химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

ения момента инерции вращающегося тела. Для этого требуется увели- I чивать размер маховиков и усложнять технологию аккумулирования t энергии. При использовании маховиков из армированных пластиков увеличение запасенной энергии достигается благодаря повышению частоты вращения маховиков. На рис. 5.22 приведены сравнительные данные об удельной энергии вращающихся стержней и колец из армированных пластиков и стальных маховиков. Внешний радиус всех колец 130 мм, а г внутренний радиус последовательно возрастает начиная с 30 мм. Стержни изготовлены из однонаправленных угле- и стеклопластиков, а кольца армированы соответствующими волокнами по окружности. На рисунке приведены также данные для колец из гибридного материала, внешняя и внутренняя части которых получены тангенциальной намоткой соответственно угле- и стеклопластиков. Удельная энергия таких колец зависит от радиуса окружности, являющейся границей между внешней и внутренней частями; на рисунке приведены лишь максимальные значения удельной энергии (для оптимального радиуса граничной окружности). Из рисунка видно, что удельная энергия вращения у колец из гибридных армированных палстиков больше, чем у колец, изготовленных из стеклопластиков или углепластиков.

5.2.2. Шестерни из армированных пластиков

Шестерни из пластмасс обладают способностью к самосмазыванию, имеют высокие химическую стойкость и ударную вязкость, являются низкошумными и т. д. Но по сравнению со стальными шестернями они выдерживают меньшие силовые нагрузки. Вследствие этого пластмассовые шестерни используются главным образом в редукторах различных контрольно-измерительных приборов. Однако если армировать пластмассовые шестерни высокопрочными волокнами, то можно повысить их стойкость к силовым воздействиям. Одной из основных прочностных характеристик шестерен является прочность зубьев при статическом изгибе. Для того чтобы выяснить эффективность армирования волокнами зуба шестерни, к которому приложена изгибающая нагрузка, прежде всего необходимо рассчитать распределение напряжений в изотропном зубе шестерни под действием изгибающей нагрузки. На рис. 5.23 показана модель зуба шестерни (модуль т = 5, число зубьев z = 30, угол приложения нагрузки а = 20°), использованная для расчета распределения напряжений [12] . Как показано на рисунке, в точках F и F' пересекаются центральная линия трохоиды, описанной относительно центра закругления зуба, и основная огибающая зуба. Введем систему координат OXY с центром в точке пересечения линии FF' и осевой линии зуба шестерни. Нагрузка Р действует перпендикулярно к поверхности зуба у его края. При анализе напряжений в зубе шестерни предполагают плоское деформированное состояние и используют метод конечных элементов. На рис. 5.24 показано распределение главных напряжений внутри зуба шестерни, изготовленной из неармированной эпоксидной смолы. К краю этого зуба приложена нагрузка 9,8 Н/мм. Видно, что значительные напряжения возникают только вблизи поверхности зуба шестерни. Следовательно, если армировать волокнами поверхностный слой зуба, то можно ожидать повышения его прочности при изгибе.

Расчеты характеристик углекомпозитов

Рис. 5.23. Модель зуба шестерни для расчета распределения напряжений.

На рис. 5.25 и 5.26 показано распределение напряжений в зубьях шестерен, армированных вдоль профиля зубьев соответственно тканью на основе углеродных волокон и стеклотканью [13] . Наряду с тканями из волокон для армирования тела зуба использованы рубленые стеклянные волокна. Матрицей для армированных волокнами шестерен служила эпоксидная смола. Если приложить изгибающую нагрузку к краю зуба шестерни, то внутри него возникают напряжения вдоль армирующего слоя (вдоль волокон) OI, напряжения между армирующими слоями о2 (в перпендикулярном к ориентации волокон направлении) и межслоевое напряжение сдвига тц. На рис. 5.25 и 5.26 показаны соответствутоРис. 5.25. Распределение изгибающих напряжений в зубе шестерни, армированном тканью на основе углеродных волокон. 1 - участок, армированный тканью на основе углеродных волокон; 2 - тело зуба, армированное рублеными стекловолокнами.

0,05-10.05

0.0В

AL I

Рис. 5.26. Распределение изгибающих напряжений в зубе шестерни, армированном стеклотканью. I - участок, армированный стеклотканью; 2 - тело зуба, армированное рублеными стекловолокнами.

0,040,020,04

SI

200

Глава S

Расчеты характеристик углекомпозитов

201

щие направления этих компонент напряжения: xt и хг - значения прочности при растяжении соответственно вдоль и поперек волокон, X,' и Хг' - прочность при сжатии в тех же направлениях, Х6 - прочность при межслоевом сдвиге. Соответствутощие компоненты напряжений влияют на прочность зубьев; существенную роль в разрушении зубьев шестерен играют компоненты напряжений, которые увеличиваются вдоль вертикальной оси на рис. 5.25 и 5.26. Из величин, приведенных на рис. 5.25 и 5.26, наибольшими становятся отношения о2/Х2 и о1/Х1 соответственно. Поэтому разрушение зубьев шестерни, изготовленно

страница 52
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Скачать книгу "Углеродные волокна" (2.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
контейнер временый склад
мифепристон цена в саратове
мебель для ванны eurodesign
imany концерт

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)